Istituto di istruzione statale federale per l'istruzione professionale superiore "Università federale degli Urali intitolata al primo presidente della Russia B.N. Eltsin"

Istituto di Scienza dei Materiali e Metallurgia

Dipartimento di "Tecnologie di fonderia e tempra"

Estratto delle lezioni sulla disciplina "Fonderia"

Lezione 1

Concetti di base della produzione in fonderia

Piano delle lezioni

1. Il concetto di fonderia.

2. Una breve rassegna storica dello sviluppo della produzione di fonderia. Il ruolo degli scienziati russi nello sviluppo delle basi scientifiche e nell'organizzazione della produzione di getti e lingotti.

3. Classificazione delle leghe da fonderia e aree di applicazione.

La vita moderna non può essere immaginata senza metalli. I metalli sono la base del progresso tecnologico, il fondamento della cultura materiale di tutta l'umanità. Ma il metallo diventa utile a una persona solo quando si ottengono prodotti da esso. Esistono tre tipi principali di produzione di prodotti in metallo. Si tratta della produzione di fonderia, della formatura dei metalli e del taglio dei metalli. Il corso "Fonderia" è dedicato al primo tipo di lavorazione dei metalli.

In questo riassunto delle lezioni, i fondamenti teorici della produzione di fonderia sono considerati in modo sufficientemente dettagliato, inoltre, vengono descritti i processi tecnologici per ottenere vari prodotti e le attrezzature e gli strumenti utilizzati in questo.

L'abstract delle lezioni è dedicato alla produzione in fonderia di metalli ferrosi e non ferrosi. Descrive i fondamenti della teoria, dei processi tecnologici e delle attrezzature atte a produrre i getti in vari modi (in forme sabbia-argilla a perdere, secondo modelli di rivestimento, in conchiglia, sotto pressione, ecc.).

L'attenzione principale nella presentazione del materiale è data alla considerazione dell'essenza fisica e fisico-chimica dei processi di una particolare tecnologia, delle caratteristiche del design delle apparecchiature, dello scopo delle modalità tecnologiche, delle apparecchiature utilizzate e degli strumenti di automazione .

Insieme alla presentazione di materiale specifico per ogni metodo tecnologico di ottenimento di grezzi, viene prestata particolare attenzione ai principali "colli di bottiglia", problemi dei processi tecnologici, analisi di modi e mezzi per risolverli per ottenere prodotti di una determinata qualità e raggiungere un'elevata produzione efficienza; sulla base del medesimo approccio vengono considerate anche le prospettive di sviluppo di ciascun processo.

Il concetto di fonderia

L'essenza della produzione di fonderia si riduce all'ottenimento di liquidi, ad es. riscaldato sopra il punto di fusione, una lega della composizione e della qualità richieste, e versandola in una forma pre-preparata. Dopo il raffreddamento, il metallo si solidifica e mantiene la configurazione della cavità in cui è stato versato. Quindi, per fare un casting, devi:

1) determinare i materiali che devono essere introdotti nella carica per la fusione, calcolarli, preparare questi materiali (tagliati a pezzi, pesare la quantità richiesta di ciascun componente); caricare i materiali nel forno fusorio;

2) eseguire la fusione - per ottenere un metallo liquido della temperatura, fluidità, composizione chimica adeguata, senza inclusioni e gas non metallici, in grado di formare una struttura cristallina fine senza difetti con proprietà meccaniche sufficientemente elevate alla solidificazione;

3) prima della fine della fusione, preparare stampi di colata (per colare il metallo in essi) in grado di sopportare l'elevata temperatura del metallo, la sua pressione idrostatica e l'effetto di lavaggio del getto senza collassare, nonché in grado di far passare i gas rilasciato dal metallo attraverso pori o canali;

4) rilasciare il metallo dal forno nella siviera e consegnarlo agli stampi; riempire gli stampi di colata con metallo liquido, evitando rotture del getto e l'ingresso di scorie nello stampo;

5) dopo la solidificazione del metallo, aprire gli stampi ed estrarne i getti; PRODUZIONE

6) separare tutte le materozze dalla colata (metallo congelato nei canali di colata), nonché le maree e le bave formatesi (a causa di colata o stampaggio di scarsa qualità);

7) pulire i getti dalle particelle della sabbia di formatura o d'anima;

8) controllare la qualità e le dimensioni dei getti.

Attualmente, il maggior numero di getti si ottiene in stampi monouso (sabbia) realizzati con una miscela di stampaggio composta da sabbia di quarzo, argilla refrattaria e additivi speciali. Dopo che il metallo si è indurito, lo stampo viene distrutto e la fusione viene rimossa. Oltre agli stampi usa e getta, vengono utilizzati stampi semipermanenti, realizzati con materiali altamente refrattari (chamotte, grafite, ecc.), vengono utilizzati per colare diverse decine (50-200) getti e gli stampi permanenti sono in metallo, servono per ottenere diverse centinaia e talvolta migliaia di getti fino all'usura dello stampo. La scelta di uno stampo per colata dipende dalla natura della produzione, dal tipo di metallo da colare e dai requisiti per la colata.

Una breve panoramica storica dello sviluppo della produzione di fonderia. Il ruolo degli scienziati russi nello sviluppo delle basi scientifiche e nell'organizzazione della produzione di getti e lingotti

La fonderia è una delle più antiche forme di arte metallurgica conosciute dall'umanità. Numerosi reperti archeologici scoperti durante gli scavi di tumuli funerari in varie parti del nostro paese indicano che nell'antica Rus' si producevano fusioni di rame e bronzo in grandi quantità (bombette, punte di freccia, gioielli - orecchini, polsi, anelli, cappelli, ecc.). Durante gli scavi, sono stati rinvenuti fornaci e fornaci superstiti, stampi in pietra che servivano per fondere asce cave, anelli, braccialetti, perline di metallo, croci, ecc. .

Il metodo di realizzazione del modello è originale: un motivo è stato tessuto da corde metalliche, che rappresentano una copia del prodotto futuro; l'argilla è stata applicata a questo modello in cera fino a ottenere una forma sufficientemente forte, dopo l'essiccazione, la forma è stata calcinata, la cera è stata sciolta e le corde bruciate, il metallo è stato versato nella cavità formata, dopo il raffreddamento, una fusione di forme complesse è stato ottenuto.

Nell'XI sec. in Rus' sorsero centri di produzione locale per la fusione di oggetti sacri (croci in rame, campane, icone, candelabri, ecc.) e di uso domestico (bollitori, lavabi, ecc.). Oltre a Kyiv, Novgorod il Grande, Ustyug il Grande, Tver divennero importanti centri per la produzione di prodotti in fusione di rame. L'invasione tartara provocò una stagnazione che durò fino alla metà del XIV secolo, dopodiché l'industria della fonderia iniziò a crescere. Ciò è spiegato dal fatto che è stato creato un grande stato centralizzato, in relazione al quale le città hanno iniziato a svilupparsi e sono state richieste armi, ora armi da fuoco. Dalla produzione di cannoni saldati si passò alla fusione in bronzo, si fondevano campane, si creavano officine di fusione del rame per la fusione artistica. Entro la metà del XVI secolo. L'artiglieria di Mosca occupava quantitativamente il primo posto tra le artiglierie degli stati europei.

L'era petrina rappresenta un salto nello sviluppo della produzione di fonderia. Furono create le grandi fabbriche di Tula e Kaluga di Nikita Demidov e Ivan Batashov. I primi getti in acciaio furono ottenuti nella seconda metà del XIX secolo. quasi contemporaneamente in diversi paesi europei. In Russia, furono realizzati nel 1866 dall'acciaio del crogiolo nello stabilimento di Obukhov. Tuttavia, la qualità dei getti si è rivelata bassa, poiché le proprietà di colata dell'acciaio erano significativamente inferiori a quelle della ghisa. Grazie al lavoro degli scienziati russi metallurgisti A.S. Lavrov e N.V. Kalakutsky, che ha spiegato i fenomeni di segregazione e ha presentato il meccanismo del verificarsi del restringimento e dei gusci di gas, nonché le misure sviluppate per combatterli, ha rivelato pienamente i vantaggi delle fusioni in acciaio. Pertanto, i getti sagomati ottenuti da A.A. Iznoskov dall'acciaio a focolare aperto nello stabilimento di Sormovo nel 1870, si rivelò di così alta qualità che furono mostrati in una mostra a San Pietroburgo.

Dopo la pubblicazione dei lavori scientifici del fondatore della metallografia D.K. Chernov, che ha creato la scienza delle trasformazioni nelle leghe, la loro cristallizzazione, struttura e proprietà, hanno iniziato a utilizzare il trattamento termico, che ha migliorato la qualità della fusione dell'acciaio. La teoria dei processi metallurgici è stata introdotta nella scuola superiore da A.A. Baikov nel 1908 al Politecnico di San Pietroburgo. Tra il 1927 e il 1941 c'è una crescita industriale senza precedenti per l'ex Russia, si stanno costruendo le più grandi fabbriche meccanizzate. Si stanno costruendo e mettendo in funzione officine di fonderia, operanti in modalità flusso, con un alto grado di meccanizzazione, con nastri trasportatori, con una produzione annua fino a 100mila tonnellate di getto.

Allo stesso tempo, si stanno svolgendo lavori di ricerca, si stanno creando teorie sui processi di lavoro e metodi per il calcolo delle attrezzature di fonderia. La scuola scientifica della Scuola tecnica superiore di Mosca è in fase di formazione, fondata e diretta dal prof. NP Aksenov.

L'uso diffuso della produzione di fonderia è spiegato dai suoi grandi vantaggi rispetto ad altri metodi di produzione di grezzi (forgiatura, stampaggio). La fusione può produrre pezzi grezzi di quasi qualsiasi complessità con tolleranze di lavorazione minime.

Inoltre, la produzione di billette fuse è molto più economica rispetto, ad esempio, alla produzione di fucinati. Lo sviluppo della produzione di fonderia fino ai giorni nostri si è svolto in due direzioni:

1) sviluppo di nuove leghe da colata e processi metallurgici;

2) miglioramento della tecnologia e meccanizzazione della produzione.

Grandi progressi sono stati compiuti nel campo dello studio e del miglioramento delle proprietà meccaniche e tecnologiche delle ghise grigie, le leghe da colata più comuni ed economiche. Si stanno diffondendo e perfezionando particolari tipi di colata: colata in conchiglia, sotto pressione, in shell moulds, modelli a cera persa, ecc., che permettono di ottenere colate accurate e, di conseguenza, ridurre i costi di lavorazione.

Classificazione delle leghe da colata e loro campi di applicazione

In media, le parti fuse rappresentano circa il 50% della massa di macchine e meccanismi e il loro costo raggiunge il 20-25% del costo delle macchine. A seconda del metodo per ottenere billette colate, le leghe sono suddivise in colate e deformate. Le leghe fuse vengono preparate dai componenti originali (materiali di carica) direttamente in fonderia, oppure ottenute da impianti metallurgici in forma finita e rifuse solo prima della colata negli stampi. Sia nel primo che nel secondo caso, i singoli elementi durante il processo di fusione possono ossidarsi (bruciarsi), volatilizzarsi a temperature elevate (sublimare), entrare in interazione chimica con altri componenti o con il rivestimento del forno e trasformarsi in scoria.

Per ripristinare la composizione richiesta della lega, la perdita dei singoli elementi in essa contenuti viene compensata introducendo nella fusione additivi speciali (legature, ferroleghe) preparati presso le imprese metallurgiche. I leganti contengono, oltre all'elemento di lega, anche il metallo di base della lega, quindi sono più facilmente e più completamente assimilati dal fuso rispetto a un elemento di lega puro. Quando si fondono leghe di metalli non ferrosi, vengono utilizzate legature: rame-nichel, rame-alluminio, rame-stagno, alluminio-magnesio, ecc.

Durante la fusione di leghe ferrose, le ferroleghe (ferrosilicio, ferromanganese, ferrocromo, ferrotungsteno, ecc.) sono ampiamente utilizzate per introdurre elementi leganti, nonché per disossidare il fuso. Nel processo di disossidazione, gli elementi contenuti nelle ferroleghe agiscono come agenti riducenti: si combinano con l'ossigeno dell'ossido disciolto nella massa fusa, riducono il metallo e, dopo essersi ossidati, passano in scoria. La purificazione (raffinazione) del fuso mediante disossidazione contribuisce a un significativo miglioramento della qualità del metallo fuso, aumentandone la resistenza e la duttilità. Un certo numero di leghe, nonché materiali non metallici (sali, ecc.), Vengono utilizzati come modificatori che, se introdotti in una lega fusa in piccole quantità, ne influenzano in modo significativo la struttura e le proprietà, ad esempio affinando la grana e aumentare la resistenza del metallo. Quindi, per ottenere ghisa ad alta resistenza, viene utilizzata la modifica del magnesio.

I criteri principali per la qualità del metallo fuso sono proprietà meccaniche, indicatori di struttura, resistenza al calore, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione, ecc., Specificati nei requisiti tecnici.

Le leghe vengono solitamente suddivise, come i metalli, principalmente in ferrose e non ferrose, queste ultime comprendendo anche le leghe leggere. Le leghe sono divise in gruppi a seconda di quale metallo è la base della lega.

I gruppi di leghe più importanti sono i seguenti:

ghise e acciai - leghe di ferro con carbonio e altri elementi;

leghe di alluminio con vari elementi;

leghe di magnesio con vari elementi;

bronzi e ottoni sono leghe di rame con vari elementi.

Attualmente, le leghe del primo gruppo sono le più utilizzate, ad es. leghe ferrose: circa il 70% in peso di tutti i getti è costituito da ghisa e circa il 20% da acciaio. I restanti gruppi di leghe rappresentano una parte relativamente piccola della massa totale dei getti.

Nella composizione chimica della lega si distinguono gli elementi principali (ad esempio ferro e carbonio in ghisa e acciaio), impurità permanenti, la cui presenza è dovuta al processo di produzione della lega, e impurità casuali che sono entrate nella lega a causa di vari motivi. Le impurità nocive nell'acciaio e nella ghisa includono zolfo, fosforo, ossido di ferro, idrogeno, azoto e inclusioni non metalliche. Le impurità nocive nelle leghe di rame sono ossido rameoso, bismuto e, in alcune di esse, fosforo. Le proprietà del bronzo allo stagno sono nettamente peggiorate dalle impurità di alluminio e ferro, e nel bronzo all'alluminio, al contrario, lo stagno. Nelle leghe di alluminio, il contenuto di ferro dovrebbe essere limitato, in magnesio, inoltre, rame, nichel e silicio. I gas e le inclusioni non metalliche in tutte le leghe sono impurità nocive.

I requisiti per ogni lega di colata sono specifici, ma ci sono una serie di requisiti generali:

1. La composizione della lega deve garantire le proprietà desiderate del getto (fisiche, chimiche, fisico-chimiche, meccaniche, ecc.);

2. la lega deve avere buone proprietà di colata - elevata fluidità, resistenza alla saturazione con gas e alla formazione di inclusioni non metalliche, ritiro basso e stabile durante la solidificazione e il raffreddamento, resistenza alla segregazione e alla formazione di tensioni interne e cricche nei getti;

3. la lega deve essere il più semplice possibile nella composizione, facile da preparare, non contenere componenti tossici, non emettere prodotti altamente inquinanti durante la fusione e la colata;

4. la lega deve essere tecnologica non solo nella fabbricazione dei getti, ma anche in tutte le successive operazioni per l'ottenimento dei pezzi finiti (ad esempio, durante il taglio, il trattamento termico, ecc.);

5. La lega dovrebbe essere economica: contenere il minor numero possibile di componenti costosi, avere perdite minime durante la lavorazione dei suoi scarti (materozze, scarti).

Controllare le domande e le attività

1. Qual è la storia dello sviluppo della fonderia in Russia?

2. Qual è il ruolo degli scienziati russi nello sviluppo delle basi scientifiche e nell'organizzazione della produzione di getti di leghe ferrose e non ferrose?

3. Quali sono i metodi di produzione delle billette colate?

4. Quali stampi possono essere utilizzati per realizzare fusioni sagomate?

5. Come vengono classificate le leghe da colata?

6. Quali sono i requisiti per la fusione delle leghe?

7. Elencare le principali aree di applicazione delle leghe da fusione.

8. Qual è l'essenza della tecnologia di fonderia?

A settembre negli Urali si sono tenuti incontri d'affari di società olandesi con potenziali partner russi. La partnership è stata proposta per vari settori: metallurgia, ingegneria, agricoltura, industria alimentare. I cataclismi di crisi che hanno colpito gli Urali, praticamente, come tutte le regioni della Federazione Russa, non hanno spaventato gli industriali europei. E questo è un buon segno!

Nonostante il fatto che gli Urali oggi siano in declino, è necessario pensare al futuro, afferma Marina Bogdanova, Business Development Manager di GEMCO CAST METAL TECHNOLOGY. - Quando l'economia riprenderà a svilupparsi, potrebbe essere troppo tardi. In Russia, l'industria della fonderia è rappresentata principalmente da fonderie che fanno parte di società di costruzione di macchine e altre società e holding industriali, e da un numero relativamente piccolo di fonderie indipendenti. In questa situazione, la fonderia per l'azienda nel suo insieme è spesso percepita come ausiliaria, e quindi "divorante" i fondi dell'azienda. Di qui il segno residuale dell'investimento in sviluppo. Per decenni, questo approccio ha portato all'obsolescenza morale e tecnica quasi universale di apparecchiature e tecnologie. I tentativi puntuali di migliorare e modernizzare non danno l'effetto desiderato.

Di conseguenza, nel settore nel suo complesso, abbiamo una produzione ad alto costo, inefficiente e scarsamente organizzata, che grava sulle spalle delle aziende. Nel frattempo, tutto dovrebbe essere il contrario. La fonderia è un'attività in cui puoi e dovresti fare soldi. Come renderlo possibile? Naturalmente, sono necessari seri investimenti di capitale. Ma oltre a questo, non meno importante, è necessario un approccio altamente professionale nello sviluppo di tali fondi. L'acquisto di nuove attrezzature non è tutto, qui è necessario risolvere un complesso di compiti. Vale a dire, la scelta dell'attrezzatura dovrebbe essere ottimale, in modo da non spendere soldi extra per capacità in eccesso e allo stesso tempo non creare una carenza di capacità. È necessario costruire uno schema di produzione ottimale, organizzare in modo ottimale il processo di produzione. Ciò ridurrà significativamente i costi, consentirà di recuperare gli investimenti di capitale entro 4-5 anni e porterà la produzione al livello di un'attività indipendente che porta buoni profitti. Oggi vince il mercato chi offre alta qualità a basso prezzo. Tuttavia, questo compito non è facile. Come ottenere una tale combinazione - lo sanno in GEMCO, che ha uno staff di professionisti che hanno accumulato esperienza e conoscenza rilevanti.

Marina, e cosa ha veramente, prima di tutto, un addetto alla produzione: profitto o qualità?

Questa domanda non può essere divisa. Questi due concetti dipendono l'uno dall'altro. Sono inseparabili. Se un'azienda produce prodotti di scarsa qualità, qual è il vantaggio? Il titolare dell'azienda può migliorare la qualità, nella fase iniziale in perdita e mettersi alla prova. E forse inferiore, ma - questo è il rischio di perdere clienti. Il rimborso dell'impresa dipende dal volume delle vendite. Hai realizzato un lotto di successo, è stato acquistato da te - ti sei dimostrato. È così che si costruiscono le relazioni commerciali. Qualità - reputazione - vendite - profitto .

La Russia è stata a lungo elencata tra i paesi in cui qualsiasi attività è specifica. Qui è necessario un approccio speciale. Tuttavia, anche gli olandesi non sono estranei: sanno come portare in prima linea un'azienda russa in modo professionale ed efficace.

Quali strumenti offre l'azienda per risolvere i problemi in fonderia?

La nostra azienda è impegnata nella produzione di fonderia: nera e non ferrosa. L'attività di GEMCO CAST METAL TECHNOLOGY si articola in tre componenti. Ingegneria: comprende lo sviluppo di un progetto di fonderia, le fasi della sua realizzazione. Appalto: appalto generale. Consulenza di fonderia, che può essere operativa o strategica. Operativo è una ricerca di mercato sui clienti, un'analisi comparativa dell'efficienza produttiva. Questo può essere un audit tecnico e commerciale richiesto per fusioni e acquisizioni. La consulenza operativa include lo sviluppo di metodi per migliorare la produzione. Quando l'impresa è già operativa da un certo tempo, è necessario monitorare periodicamente l'efficienza della produzione.

Si tratta di nuovo della pianificazione strategica, la cui mancanza spesso peccano i nostri imprenditori. Allo stesso tempo, sono semplicemente necessari aspetti tecnici ed economici calcolati con precisione. Dopotutto, per ottenere il risultato atteso, è necessario agire correttamente in ogni fase.

Marina, la tua azienda si chiama unica. Per quello?

Sul mercato ci sono aziende che svolgono solo ingegneria, o solo consulenza, oppure sono specializzate nella fornitura di attrezzature. GEMCO è unico in quanto forniamo un approccio completo. E i nostri clienti ti confermeranno la nostra accuratezza e responsabilità.

Raccontaci passo dopo passo l'approccio al progetto

Per prima cosa devi considerare gli aspetti del progetto futuro che la società rilascerà. Sulla base di essi viene realizzato un concetto di produzione, viene elaborata una parte tecnica e viene eseguito un layout preliminare. Quindi il progetto inizia ad essere riempito con le attrezzature necessarie in base alle esigenze. Non ha senso installare apparecchiature che non saranno in grado di fornire volumi di produzione o che non saranno utilizzate al 100%.

Successivamente, calcoliamo i costi delle risorse: quanto gas, acqua, energia, materie prime sono necessarie, quante persone dovrebbero servire la linea. Questo è il concetto. Dopo l'implementazione del lavoro di cui sopra, calcoliamo quanto costerà l'intero progetto.

Ad esempio, quale plus specifico puoi dare all'azienda del cliente?

Ad esempio, creando una squadra. È molto importante. Se l'azienda non ha una squadra, è destinata al fallimento. Unire tecnologi, metallurgisti, operatori del lavoro non è un compito facile. Supponiamo che un'azienda utilizzi da tempo la tecnologia del "getto nel terreno" e la direzione abbia deciso di introdurre un nuovo prodotto. E questo richiede un'altra tecnologia che non è stata ancora padroneggiata. Siamo noi che effettueremo il trasferimento di tecnologia: selezioneremo il personale in base alle esigenze professionali, definiremo le responsabilità per ogni membro del team, formeremo e, soprattutto, controlleremo l'attuazione del processo.

Qual è lo stato attuale dell'industria della fonderia nei Paesi Bassi?

Per rispondere a questa domanda, è necessario tenere traccia della situazione dieci anni fa. Durante questo periodo di tempo ci sono stati grandi cambiamenti. Alcune attività hanno chiuso, molte si sono trasferite in nuove sedi. Nel giro di 10 anni c'è stata la tendenza a concentrarsi su prodotti a gamma ristretta. Ora lo stesso argomento è appena iniziato in Russia. Ci sono molte di queste industrie nella Federazione Russa. Adesso l'atteggiamento nei confronti della fonderia è come un ausiliario, come una zavorra, ma tutto deve cambiare.

Nei Paesi Bassi la crisi è quasi finita. Non si può dire che vada tutto bene, perché. ci sono questioni che devono essere affrontate. Molte aziende hanno sospeso le operazioni. E, curiosamente, parte del mercato libero è già occupata. Provvisoriamente, tutto andrà a posto tra circa due anni. Ma per la Russia i termini sono più lunghi. E se conoscessimo la risposta alla domanda "Quando finirà la crisi?" - quindi non lo direbbero a nessuno, ma lo userebbero per se stessi. Nei Paesi Bassi sono diversi mesi, per la Russia anni. Restano qui i problemi bancari e le barriere burocratiche, ma è compito dello Stato creare le condizioni. in cui le persone volevano fare qualcosa.

Hai tenuto riunioni con uomini d'affari degli Urali, ma ora la situazione è così instabile. Pensi che oggi sia il momento di nuovi progetti?

A Chelyabinsk esiste una concentrazione di tali società, ma oggi è necessaria una seria modernizzazione della produzione. La leadership lo capisce e lavora in questa direzione. Sfortunatamente, il processo sta richiedendo più tempo del previsto.

Le prime attività di GEMCO CAST METAL TECHNOLOGY erano associate alla produzione di attrezzature per la produzione di fonderia, ma la pratica ha dimostrato che è necessario concentrarsi sulle attività intellettuali. Negli affari, c'è un momento simile: trovare la tua nicchia. L'abbiamo trovata. È importante che ci siano persone che aiutino a comprendere professionalmente i problemi dell'applicazione delle soluzioni di produzione economicamente e tecnicamente più efficienti, per effettuare la selezione ottimale delle attrezzature, determinare il processo tecnologico e il movimento dei materiali e utilizzare efficacemente il capitale di investimento . Sottolineo che forniremo una visione realistica degli investimenti necessari e dei tempi del progetto; daremo una definizione obiettiva del livello dei prezzi dei prodotti e degli indicatori finanziari.

Le fonderie in Russia sono imprese che producono fusioni - parti sagomate e grezzi - riempiendo stampi con leghe liquide. I principali consumatori di prodotti di fonderia sono le imprese del complesso di costruzione di macchine (fino al 70% di tutte le billette colate prodotte) e l'industria metallurgica (fino al 20%). Circa il 10% dei prodotti realizzati mediante stampaggio a iniezione sono apparecchiature sanitarie.

La fusione è il modo migliore per ottenere pezzi di geometria complessa, il più vicino possibile nella configurazione ai prodotti finiti, che non è sempre possibile ottenere con altri metodi (forgiatura, saldatura, ecc.). Nel processo di colata si ottengono prodotti dei più svariati spessori (da 0,5 a 500 mm), lunghezza (da pochi cm a 20 m) e peso (da pochi grammi a 300 tonnellate). I piccoli assegni sono una caratteristica vantaggiosa della colata di grezzi, che consente di ridurre il costo dei prodotti finiti riducendo il consumo di metallo e il costo della lavorazione dei prodotti. Oltre la metà delle parti utilizzate nelle moderne apparecchiature industriali sono realizzate mediante fusione.

I principali tipi di materie prime nella produzione di fonderia sono:

• ghisa grigia (fino al 75%);
• acciaio - carbonio e legato (20%);
• ferro malleabile (3%);
• leghe non ferrose - alluminio, magnesio, zinco rame (2%).

Il processo di fusione viene eseguito in vari modi, che sono classificati:

1) secondo il metodo di riempimento degli stampi:

• fusione ordinaria;
• fusione con isolamento;
• stampaggio a iniezione;
• colata centrifuga;

2) secondo il metodo di fabbricazione degli stampi per colata:

• in stampi monouso (sabbia, conchiglia) destinati ad ottenere una sola colata;
• in forme di uso multiplo (ceramica o argilla-sabbia), resistendo fino a 150 riempimenti;
• in stampi metallici permanenti (ad esempio stampi a freddo) in grado di resistere a diverse migliaia di colate.

Il metodo più comune di fusione in stampi di sabbia (fino all'80% in peso di tutte le fusioni effettuate nel mondo). La tecnologia di questo tipo di fusione comprende:

• preparazione dei materiali;
• preparazione di sabbie per stampi e anime;
• creazione di forme e verghe;
• sospensione di aste e assemblaggio di forme;
• fondere il metallo e versarlo negli stampi;
• raffreddamento del metallo e knockout della fusione finita;
• pulizia del getto, trattamento termico e finitura.

La prima fonderia russa (la cosiddetta "capanna del cannone") apparve a Mosca nel 1479. Sotto Ivan il Terribile, le fonderie apparvero a Kashira, Tula e in altre città. Durante il regno di Pietro il Grande, la produzione di fusioni fu padroneggiata in quasi tutto lo stato: negli Urali, nella parte meridionale e settentrionale del paese. Nel XVII secolo, la Russia iniziò ad esportare pezzi fusi in ghisa. Notevoli esempi di arte della fonderia russa sono il cannone dello zar da 40 tonnellate, fuso da A. Chokhov nel 1586, la campana dello zar, del peso di oltre 200 tonnellate, creata nel 1735 da I.F. e M.I. Matorin. Nel 1873, gli operai dello stabilimento di Perm lanciarono un chabot (la parte inferiore che riceve l'impatto) di un maglio a vapore del peso di 650 tonnellate, che è uno dei getti più giganteschi al mondo.

La fonderia è uno dei rami dell'industria, i cui prodotti principali sono quelli utilizzati nell'ingegneria meccanica. Ci sono molte fabbriche di questa specializzazione in Russia. Alcune di queste imprese hanno capacità ridotte, altre possono essere attribuite a veri e propri colossi industriali. Più avanti nell'articolo considereremo quali sono le più grandi fonderie e impianti meccanici in Russia sul mercato (con indirizzi e descrizioni) e quali prodotti specifici producono.

Prodotti fabbricati da LMZ

Naturalmente, tali imprese sono la parte più importante dell'economia nazionale. Le fonderie russe producono un numero enorme di vari prodotti. Prodotto nelle officine di tali imprese, ad esempio fusioni, lingotti, lingotti. I prodotti finiti vengono prodotti anche nelle imprese di questo settore. Questi possono essere, ad esempio, grate, tombini fognari, campane, ecc.

Le fonderie di ferro della Russia forniscono i loro prodotti, come già accennato, principalmente alle imprese del settore metalmeccanico. Fino al 50% delle attrezzature prodotte da tali fabbriche ricade su billette colate. Naturalmente, anche aziende di altre specializzazioni possono essere partner di LMZ.

I principali problemi del settore

Sfortunatamente, la situazione dell'industria della fonderia nella Federazione Russa oggi non è semplice. Dopo il crollo dell'URSS, l'industria meccanica del paese cadde in un declino quasi completo. Di conseguenza, anche la domanda di prodotti sagomati e di fonderia è notevolmente diminuita. Successivamente, le sanzioni e il deflusso di investimenti hanno avuto un impatto negativo sullo sviluppo di LMZ. Tuttavia, nonostante ciò, le fonderie russe continuano ad esistere, forniscono prodotti di qualità al mercato e aumentano persino i tassi di produzione.

Il problema principale delle imprese di questa specializzazione nella Federazione Russa per molti anni è stata la necessità di modernizzazione. Tuttavia, l'implementazione di nuove tecnologie richiede costi aggiuntivi. Sfortunatamente, nella maggior parte dei casi, tali aziende devono ancora acquistare dall'estero le attrezzature necessarie per la modernizzazione per un sacco di soldi.

Elenco delle più grandi fonderie in Russia

Circa 2.000 imprese sono impegnate nella produzione di prodotti sagomati in ghisa, acciaio, alluminio, ecc. Oggi nella Federazione Russa. Le più grandi fonderie in Russia sono:

• Balashikhinsky.
• Kamensk-Uralsky.
• Taganrog.
• "KAMAZ".
• Cherepovets.
• Balezinsky.

FREDDO

Questa impresa è stata fondata a Kamensk-Uralsky durante la guerra - nel 1942. A quel tempo, la fonderia Balashikha fu evacuata qui. Successivamente, le strutture di questa impresa furono restituite al loro posto. A Kamensk-Uralsk iniziò a funzionare la propria fonderia.

In epoca sovietica, i prodotti KULZ si concentravano principalmente sul complesso militare-industriale del paese. Negli anni '90, durante il periodo di conversione, l'impresa ha mutato il suo profilo in produzione di beni di consumo.

Oggi KULZ è impegnata nella produzione di grezzi stampati destinati ad attrezzature sia militari che civili. In totale, l'impresa produce 150 tipi di prodotti. Lo stabilimento fornisce al mercato sistemi frenanti e ruote per apparecchiature aeronautiche, componenti radio, grezzi in biometallo e cermet, ecc. La sede centrale di KULZ si trova al seguente indirizzo: Kamensk-Uralsky, st. Ryabova, 6.

BLMZ

Quasi tutte le fonderie in Russia, il cui elenco è stato fornito sopra, sono state messe in funzione nel secolo scorso. BLMZ non fa eccezione in questo senso. Questa impresa più antica del paese è stata fondata nel 1932. I suoi primi prodotti furono ruote a raggi per aerei. Nel 1935, lo stabilimento padroneggiava le tecnologie per la produzione di prodotti sagomati in alluminio e nel dopoguerra l'impresa si specializzava principalmente nella produzione di dispositivi di decollo e atterraggio per aerei. Nel 1966 iniziò a produrre prodotti in leghe di titanio.

Durante il crollo dell'URSS, lo stabilimento di Balashikha è riuscito a mantenere la direzione principale della sua attività. All'inizio degli anni 2000, l'azienda ha aggiornato attivamente la sua flotta tecnica. Nel 2010, lo stabilimento ha iniziato a sviluppare nuovi impianti di produzione al fine di ampliare la gamma di prodotti.

Dal 2015 BLMZ, insieme al complesso scientifico Soyuz, ha avviato la realizzazione di un progetto per la produzione di turbine a gas con una capacità fino a 30 MW. L'ufficio BLMZ si trova all'indirizzo: Balashikha, Entuziastov Highway, 4.

Fonderia Taganrog

L'ufficio principale di questa impresa si trova al seguente indirizzo: Taganrog, Northern Square, 3. TLMZ è stata fondata abbastanza di recente - nel 2015. Tuttavia, oggi la sua capacità è già di circa 13mila tonnellate all'anno. Ciò è stato reso possibile grazie all'utilizzo delle più moderne attrezzature e tecnologie innovative. Attualmente, la Taganrog LMZ è l'impresa di fonderia più moderna del paese.

Il TLMZ era in costruzione solo da pochi mesi. In totale, durante questo periodo sono stati spesi circa 500 milioni di rubli. I componenti per la linea di produzione principale sono stati acquistati da aziende danesi. I forni della fabbrica sono turchi. Tutte le altre apparecchiature sono prodotte in Germania. Oggi il 90% dei prodotti dello stabilimento di Taganrog viene fornito al mercato interno.

Le più grandi fonderie in Russia: ChLMZ

La decisione di costruire l'impresa Cherepovets fu presa nel 1950. Dal 1951 lo stabilimento iniziò a produrre ricambi per macchine stradali e trattori. Tutti gli anni successivi, fino alla ristrutturazione, l'azienda è stata costantemente ammodernata e ampliata. Nel 2000 la direzione dello stabilimento ha scelto le seguenti direzioni strategiche di produzione:

• produzione rulli forni per impianti metallurgici;
• produzione di forni per imprese costruttrici di macchine;
• fusione di pompe per l'industria chimica;
• produzione di termosifoni per forni.

Oggi ChLMZ è uno dei principali produttori russi di tali prodotti. I suoi partner non sono solo imprese di costruzione di macchine, ma anche industria leggera, alloggi e servizi comunali. L'ufficio di questa azienda si trova a: Cherepovets, st. Industria edile, 12.

Fonderia Balezinsky

Questa più grande impresa è stata fondata nel 1948. Inizialmente, si chiamava artel "Fondatore". Nei primi anni della sua esistenza, lo stabilimento si è specializzato principalmente nella produzione di utensili in alluminio. Un anno dopo, l'azienda iniziò a produrre fusioni in ferro. L'artel è stato ribattezzato Balezinsky LMZ nel 1956. Oggi questo stabilimento produce circa 400 articoli di un'ampia varietà di prodotti. La direzione principale della sua attività è la produzione di stampi per fornaci, piatti e stampi da forno. Indirizzo dell'azienda: Balezin, st. K.Marx, 77.

Fonderia "KamAZ"

Questa azienda opera a Naberezhnye Chelny. La sua capacità produttiva è di 245 mila getti all'anno. La fonderia KamAZ produce prodotti in ghisa ad alta resistenza, grigia, con grafite vermicolare. Questo impianto è stato costruito nel 1975. I primi prodotti dello stabilimento sono stati getti in alluminio di 83 articoli. Nel 1976, l'impresa ha dominato la produzione di prodotti siderurgici. Inizialmente, l'impianto faceva parte della nota società per azioni KamAZ. Nel 1997 ha ottenuto uno status indipendente. Tuttavia, nel 2002, l'impresa è tornata a far parte di KamAZ OJSC. Questo impianto si trova all'indirizzo: Naberezhnye Chelny, prospettiva Avtozavodsky, 2.

Impresa di Nizhny Novgorod OJSC LMZ

I prodotti principali di OJSC "Fonderia e impianto meccanico" (Russia, Nizhny Novgorod) sono raccordi per tubazioni in ghisa. I prodotti fabbricati da questa impresa sono utilizzati nel trasporto di gas, vapore, petrolio, acqua, olio combustibile, oli. Lo stabilimento iniziò la sua attività nel 1969. A quel tempo era uno dei laboratori della Gorky Flax Association. Oggi i suoi partner sono molte imprese di ingegneria meccanica, alloggi e servizi comunali e approvvigionamento idrico.

Invece di una conclusione

Il benessere dell'intero paese nel suo insieme dipende in gran parte da quanto funzioneranno in modo regolare e stabile le fonderie della Russia sopra descritte. Senza i prodotti fabbricati da queste società, le imprese nazionali di ingegneria meccanica, metallurgia, industria leggera, ecc.. Pertanto, prestare la massima attenzione allo sviluppo, alla ricostruzione e all'ammodernamento di queste e altre fonderie, fornendo loro un supporto completo, anche a livello statale, ovviamente necessario e molto importante.

Il motto del congresso riflette davvero il ruolo significativo della fonderia e lo sviluppo del complesso russo di costruzione di macchine. La quota di pezzi fusi in media rappresenta il 50-70% della massa (nella costruzione di macchine utensili fino al 90%) e il 20-22% del costo delle macchine.

Di norma, le parti fuse sopportano carichi elevati in macchine e meccanismi e ne determinano l'affidabilità operativa, la precisione e la durata. Pertanto, la qualità dei getti è attualmente soggetta a maggiori requisiti.

Il concetto di "fusione di qualità" combina una serie di requisiti per una parte fusa utilizzata in macchine e meccanismi di vari settori. I requisiti principali sono: resistenza e caratteristiche prestazionali, accuratezza geometrica e dimensionale, finitura superficiale, presentazione, tolleranze minime per la lavorazione.

Il processo per ottenere una fusione di alta qualità consiste in due principali complessi tecnologici: ottenere una fusione di alta qualità e preparare uno stampo di fusione.Tuttavia, anche con le prestazioni di alta qualità di questi processi tecnologici, possono verificarsi difetti di fusione quando la lega è versato nello stampo e il getto viene raffreddato a contatto con il materiale dello stampo. Pertanto, il ciclo tecnologico per la produzione di un pezzo fuso è lungo e responsabile.

Il primo complesso tecnologico è costituito dai seguenti metodi tecnologici: preparazione dei materiali di carica e loro fusione in un'unità di fusione, trattamento termico-temporale del fuso in un forno, trattamento fuori forno del fuso (modifica, raffinazione) e colata in uno stampo.

Il secondo complesso: preparazione di miscele di stampi e anime, produzione di stampi e anime, assemblaggio di stampi e loro fornitura per la colata (quando si realizzano stampi da miscele di sabbia-argilla e indurimento a freddo) o produzione di stampi metallici durante la fusione in uno stampo freddo , stampaggio ad iniezione, colata centrifuga ecc. Dopo la colata, l'indurimento e il raffreddamento nello stampo, vengono eseguiti i processi di knockout, pulizia, trattamento termico e adescamento dei getti.

Nonostante l'uso di un gran numero di metodi tecnologici e un elenco significativo di materiali, fonderia e attrezzature ausiliarie per la produzione di getti di alta qualità, la produzione di fonderia in Russia occupa una posizione di leadership tra le altre industrie di approvvigionamento del complesso di costruzione di macchine, come come saldatura e fucina. Solo la produzione in fonderia consente di ottenere grezzi sagomati di configurazione e geometria complessa con cavità interne in leghe ferrose e non ferrose di peso compreso tra pochi grammi e 200 tonnellate.

La produzione di fonderia è la produzione più ad alta intensità di conoscenze, energia e materiali. Quando si sviluppano le basi teoriche dei processi tecnologici, vengono utilizzate le scienze di base: fisica, chimica, chimica fisica, idraulica, matematica, scienza dei materiali, termodinamica e altre scienze applicate.

Per la produzione di 1 tonnellata di getti idonei, sono necessarie 1,2-1,7 tonnellate di materiali di carica metallica, ferroleghe, modificatori, lavorazione e preparazione di 3-5 tonnellate di sabbie da fonderia (durante la colata in stampi di sabbia-argilla), 3-4 kg di leganti (con colata in stampi da XTS) e vernici. Il consumo di energia elettrica durante la fusione di leghe ferrose e non ferrose nei forni elettrici varia da 500 a 700 kW/h. Nel costo della fusione, i costi energetici e il carburante sono del 50-60%, il costo dei materiali è del 30-35%.

I risultati della scienza, lo sviluppo di nuovi processi tecnologici, materiali e attrezzature hanno permesso negli ultimi 10 anni di aumentare del 20% le caratteristiche meccaniche e operative delle leghe, aumentare l'accuratezza dimensionale e geometrica, ridurre le quote di lavorazione e migliorare la presentazione.

Il miglioramento della qualità della fusione è indissolubilmente legato all'aumento della produttività, all'automazione e meccanizzazione dei processi tecnologici, alle prestazioni economiche e ambientali. Pertanto, durante la costruzione di nuove e la ricostruzione di vecchie fonderie e fabbriche, la scelta dei processi tecnologici e delle attrezzature viene effettuata sulla base del tipo di lega, massa e gamma di getti, volume di produzione dei getti, requisiti tecnici dei getti, indicatori tecnici, economici e ambientali.

Per sviluppare prospettive e una strategia per l'ulteriore sviluppo della produzione di fonderia, è necessario valutare il suo stato in Russia nel suo insieme e separatamente in vari settori, determinare le prospettive di sviluppo per le industrie prioritarie e, sulla base di esse, determinare le prospettive per il sviluppo di leghe ferrose e non ferrose, processi tecnologici e attrezzature.

Considera lo stato attuale dell'industria della fonderia in Russia.

Nel 2015, il mondo ha prodotto 104,1 milioni di tonnellate di getti di leghe ferrose e non ferrose. I volumi di produzione di billette colate da leghe ferrose e non ferrose nei paesi del mondo sono mostrati in fig. 1.

Riso. 1

Secondo una stima sperimentale, in Russia sono attualmente operative circa 1.100 fonderie, che nel 2016 hanno prodotto 3,8 milioni di tonnellate di getti, e circa 90 imprese che producono attrezzature e materiali per la produzione in fonderia.

La distribuzione delle fonderie e delle fabbriche in Russia per capacità è mostrata in fig. 2.

Riso. 2 Distribuzione fonderie e impianti per capacità, 1000 t/anno e %

Attualmente, in Russia, il numero principale di fonderie (70%) con una capacità fino a 5mila tonnellate all'anno.

La dinamica della produzione di getti di leghe ferrose e non ferrose nel periodo dal 1985 al 2016 è presentata nella tabella 1.

Tabella 1

Dinamiche di produzione del casting e prospettive di sviluppo fino al 2020

anni	1985	1990	2000	2005	2010	2014	2015	2016	2020
Produzione di getti in milioni di tonnellate, incl. da:	18,5	13,4	4,85	7,6	3,9	4,1	4,0	3,8	5,0
ghisa	12,9	9,3	3,5	5,2	2,9	2,9	2,6	2,2	2,6
Diventare	3,1	3,24	0,96	1,3	0,6	0,7	0,9	1,0	1,4
Leghe non ferrose	2,5	0,86	0,39	1,1	0,4	0,5	0,5	0,6	1,0

Sulla fig. 3 mostra la dinamica dello sviluppo della produzione di getti negli ultimi 12 anni e le prospettive fino al 2020.

Le ragioni principali del forte calo della produzione di getti tra il 1985 e il 2010 sono state:

1. Privatizzazione. Molte fabbriche (circa il 30%) furono abbandonate, attrezzature e comunicazioni furono tagliate e demolite, comprese le fabbriche - "Centroliths", che producevano circa 1,5 milioni di tonnellate di getti.

2. Crisi economica e tecnica generale. Mancanza di leggi, una catena di mancati pagamenti reciproci, eccesso di scorte di prodotti finiti nelle imprese, mancanza di capitale circolante, arretrati salariali.

3. Tassi di prestito elevati, tasse e dazi doganali elevati.

4. Prezzi elevati per risorse energetiche, materiali, salari bassi, ecc.

Pertanto, dal 1985 al 2010, il volume della produzione di billette colate è diminuito di 4,7 volte.

Nel secondo periodo dal 2005 al 2016, queste ragioni, che hanno distrutto la fonderia, sono state integrate dalla tesi di moda “Tutto ciò che si può comprare non si deve produrre”.

Di conseguenza, attualmente, la maggior parte delle attrezzature non solo nell'industria della fonderia, ma anche nella metallurgia, nei servizi pubblici, nell'agricoltura e in altri settori viene acquistata all'estero. In questa formulazione della domanda, i casting non sono richiesti. Continua il processo di fallimento e liquidazione di fonderie e fabbriche. Così, dal 1985 ad oggi, il numero di fonderie e fabbriche è diminuito da 2500 a 1200, cioè del 52%, il carico medio delle fonderie esistenti è del 42%.

Entro il 2020, è possibile prevedere un aumento della produzione di getti dovuto allo sviluppo dell'industria petrolifera e del gas, ferroviaria, della difesa, aerospaziale e altre industrie. In sostanza, si prevede una crescita della produzione di getti in acciaio, ghisa sferoidale, leghe di alluminio, titanio e magnesio, nonché una diminuzione delle importazioni di attrezzature per fonderia a causa della sostituzione delle importazioni.

Negli ultimi 5 anni, la produzione di getti in acciaio è aumentata del 14,2%, getti di leghe non ferrose - del 15% e la ghisa è diminuita del 24%. Guardando avanti dal 2016 al 2020 si prevede (secondo stime degli esperti) che la produzione di getti salirà a 5 milioni di tonnellate a causa della sostituzione all'importazione della produzione di getti di leghe non ferrose (alluminio, magnesio, titanio, speciali), componenti per auto, getti di acciaio per costruzione di valvole, industria petrolifera e del gas, trasporto ferroviario e aumento della produzione di apparecchiature domestiche e materiali correlati per varie industrie.

La dinamica dei volumi di produzione di getti, attrezzature e materiali in Russia è mostrata nella Tabella 2.

Tavolo 2

Dinamica dei volumi di produzione in Russia di fusioni, attrezzature e materiali

anni	2012	2016	2020
Produzione di fusione, %	82	90	96
Produzione di attrezzature, %	30	35	45
Produzione di materiali,%	70	80	85

Le attrezzature per fonderia domestica sono prodotte principalmente nelle seguenti imprese: JSC "Siblitmash", JSC "Dalenergomash" - "Amurlitmash", LLC "Litmashpribor", LLC "Unirep-service", LLC "Tebova-Nur", LLC "Zavod AKS", LLC "Toledo" L'attrezzatura per la fusione è prodotta da: OOO SKB Sibelektorotherm, OOO NPF Comter, OOO Reltek, ZAO Nakal-Industrial Furnaces, Novozybkovsky plant of electrical equipment, Saratov plant Elektorterm-93, OOO Elektrotekhnologiya, Yekaterinburg e LLC "Kurai" Ufa.

Tuttavia, non soddisfano pienamente le esigenze di fonderie e fabbriche. Pertanto, circa il 65% delle attrezzature per fonderia viene acquistato all'estero, in paesi come Germania, Italia, Cina, Giappone, Turchia, Repubblica Ceca, ecc.

Attualmente, le seguenti apparecchiature non sono prodotte in Russia:

• linee automatiche e meccanizzate ad alte prestazioni per la produzione di staffe e stampi senza staffa da miscele di sabbia-argilla grezza e indurenti a freddo;
• macchine per la realizzazione di stampi da impasti sabbia-argilla con dimensioni staffa da 400*500 mm a 1200*1500 mm.
• macchina per la produzione di anime da fonderia per stampi a caldo ea freddo;
• attrezzature per la verniciatura degli stampi;
• miscelatori discontinui e continui per la produzione di impasti a freddo con capacità superiore a 10 t/h.
• macchine frigorifere e macchine per colaggio a bassa pressione;
• macchine per colata centrifuga;
• forni ad induzione a media frequenza con capacità superiore a 6 tonnellate per la fusione del ferro e dell'acciaio:
• apparecchiature per la rigenerazione delle miscele CTS;
• Attrezzature per il trattamento termico dei getti.

Pertanto, nel periodo previsto, sarà necessario acquistare attrezzature per fonderia e relative tecnologie.

Va notato che alcuni tipi di apparecchiature prodotte in Russia sono inferiori a quelle estere in termini di qualità e, in alcuni casi, in termini di costo.

L'ordine n. 9 del 14 gennaio 2017 vieta l'acquisto di apparecchiature non prodotte in Russia. Tuttavia, il divieto da solo non risolverà i problemi della produzione di attrezzature di alta qualità. È necessario determinare l'elenco delle principali fabbriche - produttori di attrezzature per fonderia e fornire loro assistenza finanziaria per l'ammodernamento della produzione.

Nel 2016 le importazioni di attrezzature e pezzi di ricambio da tutto il mondo sono ammontate a circa 500 milioni di dollari USA. Rispetto al 2015, le importazioni di attrezzature sono diminuite del 9%.

Secondo la valutazione degli esperti, negli impianti esistenti non c'è capacità sufficiente per produrre le attrezzature richieste dall'industria della fonderia. È necessario costruire nuovi impianti di produzione dotati di moderne attrezzature tecnologiche o riqualificare impianti in altri settori, in particolare impianti nel settore delle macchine utensili.

Le parti fuse ferrose e non ferrose sono ampiamente utilizzate in vari settori. Ogni industria impone i corrispondenti requisiti caratteristici per i getti in termini di nomenclatura, proprietà meccaniche e operative, tipo di lega, massa dei getti e, di conseguenza, per tipo di processi tecnologici e attrezzature.

La produzione di getti per industria è mostrata in fig. 3.

La produzione di getti da leghe ferrose e non ferrose è mostrata in fig. 4.

La distribuzione dei volumi di produzione dei getti per processi produttivi tecnologici in fig. 5.

Riso. 3.

Riso. 4. Produzione di getti di leghe ferrose e non ferrose per settore, %

Riso. 5.

Negli ultimi 5 anni, più di 160 fonderie sono state completamente o parzialmente ricostruite. I processi tecnologici promettenti sono ampiamente controllati: fusione di leghe da fonderia in forni a induzione e ad arco elettrico, aumento della quota di produzione di getti da ghisa ad alta resistenza, leghe di magnesio e alluminio e titanio, produzione di stampi e anime delle loro miscele di indurimento a freddo, modellazione dei processi di fonderia utilizzando tecnologie numeriche, comprese le tecnologie 3D.

Negli ultimi anni sono aumentati i volumi di produzione dei getti di leghe di alluminio e magnesio, che in alcuni casi sostituiscono i getti di ferro e acciaio. Utilizzando moderni metodi di raffinazione, modifica, microalligazione e degasaggio, è possibile ottenere caratteristiche di elevata resistenza delle leghe fino a 450-500 MPa.

I volumi di produzione di billette colate da leghe non ferrose (secondo stime sperimentali) sono riportati in Tabella. 3

tipo di lega	Produzione di getti, migliaia di tonnellate/%
Totale delle leghe non ferrose	600/100
Da leghe di alluminio, compresi i lingotti	440/73,3
Realizzato in leghe di magnesio	30/5,0
Le loro leghe di rame	80/13,3
Realizzato in leghe di titanio	20/3,4
Lega di nichel	10/1,6
E altre leghe	20/3,4

Per la fusione di leghe ferrose, tecnologie promettenti sono la fusione in forni ad arco elettrico e ad induzione, che forniscono una composizione chimica e una temperatura stabili per la lavorazione fuori forno mediante metodi di raffinazione e modificati.

Dal 2010 al 2016 la fusione del ferro nei forni a induzione e il processo duplex sono aumentati del 30%. Allo stesso tempo, va tenuto conto che la crescita della produzione di fusione del ferro elettrico passa non solo attraverso la sostituzione dei cubilotti con i forni ad induzione, ma anche attraverso la chiusura delle fonderie con i cubilotti di ghisa.

Il passaggio alla fusione elettrica della ghisa ha consentito di aumentare del 12,5% la produzione di getti in ghisa ad alta resistenza.

Di conseguenza, anche la composizione media dei materiali di carica è cambiata durante la fusione del ferro in varie unità di fusione. Nella carica, la quantità di rottami di acciaio e ghisa è aumentata del 15% e la quantità di fonderia di lingotti e ghisa satura è diminuita del 28%.

Un ruolo importante nell'ottenimento di getti di alta qualità è svolto dai metodi per ottenere stampi e anime di colata. Promettenti sono i metodi dinamici per sigillare gli stampi da miscele indurenti a freddo. Attualmente, la produzione di stampi da PGS è del 60%, da CTS - 40%. Negli ultimi 5 anni la produzione di stampi per i loro CTS è aumentata dell'11%.

Pertanto, le aree più promettenti per lo sviluppo della produzione di fonderia sono:

Fusione di leghe ferrose in forni ad induzione a media frequenza e forni ad arco AC e DC;

• Creazione e produzione di moderne attrezzature per la realizzazione di stampi e anime:
• Sviluppo della produzione di getti in ghisa sferoidale e getti in alluminio, magnesio, titanio e leghe speciali;
• Costruzione di nuove e ricostruzione di vecchie fonderie per la produzione di attrezzature per fonderia, accorpamento di fonderie e fusione in corporazioni.

L'ammodernamento della fonderia è strettamente legato alla formazione del personale. Senza la formazione di specialisti di nuova formazione, è impossibile creare e padroneggiare nuove tecnologie volte a migliorare la qualità dei prodotti e aumentare la produttività del lavoro.

L'esperienza degli ultimi anni mostra che la formazione del personale (ingegneri, tecnici, operai) deve iniziare con la famiglia scolastica, il livello di formazione nelle scuole è significativamente inferiore al livello dei requisiti che si applicano ai diplomati quando entrano negli istituti di istruzione superiore.

L'interesse da parte dei giovani a studiare all'università per una specialità di fonderia è notevolmente diminuito e il prestigio del lavoro tecnico è in netto calo. È necessario tornare alla metodologia della formazione degli ingegneri nelle università, alla distribuzione di specialisti tra le imprese del Paese con l'erogazione di prestazioni sociali.

Tutta l'attività scientifica è focalizzata sui dipartimenti di fonderia delle università, che non sono dotati di moderne attrezzature di ricerca, sussidi didattici.

Negli ultimi anni il numero dei reparti di fonderia è fortemente diminuito; è in corso il processo di accorpamento dei reparti di fonderia con i dipartimenti di saldatura, scienza dei metalli e scienza dei materiali. Il legame tra scienza e produzione è rotto, non c'è uno stretto legame tra università e imprese sulla preparazione e l'uso degli scapoli. Di conseguenza, solo il 30% dei laureati dei dipartimenti di fonderia lavora nella loro specialità e le imprese di fonderia non dispongono di specialisti altamente qualificati.

Attualmente, circa 350mila persone lavorano nella fonderia, compresi operai - 92%, economisti e dirigenti - 3%, ingegneri - 4,8%, scienziati - 0,2% (Fig. 6.)

Riso. 6.

A questo proposito, non si può escludere la formazione del personale docente. Oggi la formazione degli specialisti è spesso in ritardo rispetto allo sviluppo della produzione.

La modernizzazione e la ricostruzione delle fonderie procede lentamente sulla base di nuovi processi e materiali tecnologici rispettosi dell'ambiente, attrezzature avanzate che forniscono getti di alta qualità che soddisfano gli standard internazionali.

Tuttavia, singoli esempi di ammodernamento parziale della produzione di fonderia non soddisfano gli standard mondiali, il ritmo del miglioramento della qualità delle billette fuse e l'aumento della produttività del lavoro. Oggi è necessario costruire impianti di produzione flessibili che garantiscano la continuità della catena tecnologica delle attrezzature e la possibilità del suo riadattamento nella produzione di un'ampia gamma di fusioni.

È necessario sviluppare una strategia e una tattica per lo sviluppo della produzione di fonderia in Russia per i prossimi 10-15 anni. Tenendo conto della natura intersettoriale della produzione di fonderia, dovrebbe essere sviluppata da specialisti altamente qualificati con una ricca esperienza pratica con il supporto attivo del governo della Federazione Russa.

Ogni ramo del complesso di costruzione di macchine ha le proprie caratteristiche nell'uso di billette colate da leghe ferrose e non ferrose, le proprietà meccaniche e operative dei getti, l'uso di billette colate da leghe ferrose e ferrose e non ferrose, il proprietà meccaniche e operative dei getti, utilizzo di processi tecnologici e attrezzature per la produzione di getti, peso e nomenclatura delle parti fuse, tipo di produzione (piccola scala, seriale, di massa), ecc.

Pertanto, nella prima fase, è necessario creare gruppi di lavoro e analizzare la produzione esistente di billette colate per settore e determinare le prospettive del loro sviluppo fino al 2020 e al 2030.

Sulla base di questi dati sarà possibile determinare i settori prioritari, i volumi di produzione di getti di leghe ferrose e non ferrose e la necessità di attrezzature e materiali.

Parallelamente, è necessario sviluppare una strategia per lo sviluppo dell'ingegneria e della formazione in fonderia. È necessario determinare le capacità produttive e tecnologiche per la produzione di attrezzature per fonderia negli impianti esistenti, determinare l'elenco delle attrezzature soggette a sostituzione delle importazioni e che devono essere acquistate all'estero entro il periodo di tempo specificato dalla strategia.

Pertanto, lo sviluppo di una strategia per lo sviluppo della produzione di fonderia in Russia è un compito complesso, intersettoriale e complesso che richiede tempo e finanziamenti. In assenza di dati chiari sulle esigenze dei getti: "quanto", "quali" e "a chi", non è possibile sviluppare e implementare con successo una strategia di sviluppo della fonderia.

Per realizzare le prospettive di sviluppo della produzione di fonderia, è necessario:

1. Istituire un Centro federale di ricerca per la fonderia per coordinare le attività scientifiche, la comunicazione della scienza accademica con ministeri, università e fabbriche.
2. Creare un Dipartimento di Fonderia all'interno della struttura del Ministero dell'Industria e del Commercio della Federazione Russa e dotarlo di specialisti con la responsabilità di coordinare le attività tecniche e tecnologiche delle fonderie in vari settori, sviluppare nuovi processi tecnologici, attrezzature e materiali e migliorare le competenze di ingegneri, quadri e operai.
3. Creare centri di ricerca e produzione presso i dipartimenti di fonderia delle università del paese e dotarli di moderne attrezzature tecnologiche, strumenti e specialisti.
4. Costruzione di impianti nuovi o ammodernamento di vecchi impianti di costruzione di macchine, compresi impianti di macchine utensili per la produzione di attrezzature per fonderia. fornire loro i finanziamenti necessari.
5. Riprendere la rendicontazione annuale statale delle fonderie sulla produzione e l'acquisto di prodotti (attrezzature, materiali, getti, (per le leghe).
6. Raccomanda al Ministero dell'Istruzione e della Scienza di assegnare lo status di specialità acutamente scarse nel profilo "Fonderia" e di riprendere la formazione ingegneristica nelle università.
7. Prestare attenzione alle attività delle organizzazioni pubbliche e conferire loro poteri adeguati e sostegno finanziario, tenendo conto dell'esperienza di lavoro delle associazioni di fonderia dei paesi BRICS con il governo.
8. Istituire una vacanza professionale "Festa del fondatore" la prima domenica di giugno.

Ci auguriamo che attraverso gli sforzi congiunti di scienziati, scienziati, capi di impresa, specialisti di fonderia, organizzazioni pubbliche, con il sostegno attivo del governo della Federazione Russa, sarà possibile aumentare in modo significativo la competitività della produzione di fonderia russa nel mondo livello.

I. A. Dibrov, professore, dottore in scienze tecniche, presidente dell'Associazione russa dei lavoratori della fonderia, onorato metallurgista della Federazione Russa, caporedattore della rivista Foundry Worker of Russia